【安防知識(shí)網(wǎng)】地鐵從不可實(shí)現(xiàn)的設(shè)想，到今天世界上最高效的交通工具之一，地鐵信號(hào)系統(tǒng)從模擬信號(hào)系統(tǒng)到數(shù)字化信號(hào)系統(tǒng)，地鐵中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)從模擬轉(zhuǎn)向數(shù)字，最終走向IP化智能監(jiān)控，這些都是技術(shù)不斷向前發(fā)展的結(jié)果。

　　有三個(gè)時(shí)間，它們是軌道交通發(fā)展的里程碑，值得銘記在心。第一個(gè)是1843年，查爾斯·皮爾遜律師向英國議會(huì)提出建設(shè)“大都市鐵道”的建議;第二個(gè)是1863年，世界第一條地鐵在倫敦開通;第三個(gè)是1969年，中國第一條地鐵在北京開通，由此北京開始了“地鐵上城市”的發(fā)展。回顧歷史，地鐵從不可實(shí)現(xiàn)的設(shè)想到今天世界最高效的交通工具之一，147年來地鐵發(fā)展史無時(shí)無刻不伴隨著科學(xué)技術(shù)的推陳出新。正如地鐵列車由蒸汽機(jī)車發(fā)展到電力機(jī)車;又如地鐵信號(hào)系統(tǒng)從模擬信號(hào)系統(tǒng)到數(shù)字化信號(hào)系統(tǒng);地鐵中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)也從模擬轉(zhuǎn)向數(shù)字最終走向IP智能監(jiān)控。

　　隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)尤其IP技術(shù)的發(fā)展，原本封閉的監(jiān)控系統(tǒng)逐漸轉(zhuǎn)向開放和標(biāo)準(zhǔn)，和IP網(wǎng)絡(luò)的融和使得監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)部署和擴(kuò)展變得越來越簡單;不僅僅是視頻監(jiān)控，傳統(tǒng)的報(bào)警監(jiān)控、門禁監(jiān)控、SCADA監(jiān)控都正在向IP化轉(zhuǎn)變。

　　數(shù)字技術(shù)的引入改變了傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品形態(tài)，許多模擬監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品組件開始逐漸被新的產(chǎn)品形態(tài)取代，如模擬監(jiān)控的傳輸系統(tǒng)慢慢被標(biāo)準(zhǔn)的IP網(wǎng)絡(luò)取代，模擬矩陣被已IP軟交換技術(shù)為核心的數(shù)字矩陣取代，模擬的錄像系統(tǒng)開始被基于數(shù)字媒介(磁盤、緩存、光盤)的數(shù)字存儲(chǔ)系統(tǒng)取代，電子云臺(tái)/網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)開始取代傳統(tǒng)機(jī)械云臺(tái)攝像機(jī)等。

　　下面將從監(jiān)控系統(tǒng)的演變過程出發(fā)，來詳細(xì)分析軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展。

　　模擬監(jiān)控系統(tǒng)

　　矩陣設(shè)備是模擬監(jiān)控系統(tǒng)的核心，圖像信號(hào)通過光端機(jī)傳送到視頻矩陣設(shè)備。這種模擬傳輸過程中，視頻信號(hào)對(duì)傳輸距離和轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的增加十分敏感，當(dāng)傳輸距離大于1Km時(shí)，信號(hào)易產(chǎn)生衰耗、畸變、群延時(shí)，易受干擾和噪聲積累而使接收端圖像質(zhì)量下降。但是，軌道交通閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中車站數(shù)量多、圖像傳輸距離長，且必須將車站圖像信號(hào)不失真地傳輸至控制中心。模擬視頻信號(hào)的傳輸工具主要是同軸電纜，而同軸電纜傳輸模擬視頻信號(hào)的距離不大于1Km，雙絞線的距離更短，這就決定了模擬監(jiān)控只適合于單個(gè)大樓、小的居民區(qū)以及其它小范圍的場所;由此模擬監(jiān)控系統(tǒng)難以滿足軌道交通長距離傳輸?shù)囊蟆?/P>

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　　數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)是模擬監(jiān)控系統(tǒng)的下一代產(chǎn)品，它以硬盤錄像機(jī)為核心的監(jiān)控系統(tǒng)，硬盤錄像機(jī)(Digital　Video　Recorder，DVR)，即數(shù)字視頻錄像機(jī)，相對(duì)于傳統(tǒng)的模擬視頻錄像機(jī)，采用硬盤錄像，故常常被稱為硬盤錄像機(jī)，也被稱為DVR。硬盤錄像機(jī)采用的是數(shù)字記錄技術(shù)，將數(shù)字化視頻圖像記錄與多畫面圖像顯示功能和監(jiān)視報(bào)警功能結(jié)合在一起，已逐步取代傳統(tǒng)模擬視頻矩陣和模擬音頻視頻存儲(chǔ)器，與模擬監(jiān)控相比具有視頻的數(shù)字化顯示，視頻數(shù)字化存儲(chǔ)和監(jiān)視報(bào)警功能。DVR具備簡單IP網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可處理的網(wǎng)絡(luò)訪問有限，因此，數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)非常適合本地監(jiān)控存儲(chǔ)為主，僅有少數(shù)網(wǎng)絡(luò)瀏覽需求的監(jiān)控環(huán)境。

　　現(xiàn)階段監(jiān)控方案基本上是以模擬+數(shù)字結(jié)合方案為主，但是由于存在兩種不同的技術(shù)，導(dǎo)致管理難度增加，雙方自身的局限性沒有改變，所以逐漸被邊緣化。

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　　IP智能監(jiān)控系統(tǒng)采用編碼器將模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號(hào)，根據(jù)圖像質(zhì)量和帶寬要求不同，由編碼器將模擬圖像轉(zhuǎn)化成多種編解碼方式，例如：MPEG-2、MPEG-4、H.264、MJPEG等。傳輸?shù)絆CC控制中心的數(shù)字信號(hào)可直接顯示在視頻數(shù)字客戶端，也可以通過解碼器顯示在模擬視頻終端上。調(diào)度員的訪問權(quán)限可以由視頻管理服務(wù)器統(tǒng)一管理?，F(xiàn)有的IP智能監(jiān)控用戶管理系統(tǒng)可對(duì)用戶進(jìn)行25級(jí)甚至更多級(jí)別的細(xì)分用戶權(quán)限，從而避免監(jiān)控錄像非法竊取和破壞系統(tǒng)行為。由此，IP智能監(jiān)控系統(tǒng)在繼承了數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)諸多功能外，它解決了不易擴(kuò)展、弱IP通信和存儲(chǔ)無冗余等諸多監(jiān)控領(lǐng)域的棘手問題。例如：IP智能監(jiān)控?zé)o性能瓶頸。首先一個(gè)理想的監(jiān)控系統(tǒng)在局部區(qū)域內(nèi)是多設(shè)備分工協(xié)作，避免單個(gè)設(shè)備完成所有功能所存在瓶頸效應(yīng)。IP智能監(jiān)控中的模擬視頻信號(hào)數(shù)字化編碼由編碼器單獨(dú)完成，視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)由單獨(dú)的存儲(chǔ)服務(wù)器完成。對(duì)于視頻訪問用戶IP智能監(jiān)控系統(tǒng)可以由單獨(dú)的視頻管理服務(wù)完成。由此實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備協(xié)同工作，提高系統(tǒng)性能防止像DVR一樣單個(gè)設(shè)備的系統(tǒng)瓶頸。其次，IP智能監(jiān)控對(duì)于可訪問的網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)目沒有限制，只要網(wǎng)絡(luò)可達(dá)，用戶有訪問權(quán)限就可以訪問IP智能監(jiān)控系統(tǒng)，讓視頻共享綜合利用變得簡單靈活。再次，IP智能監(jiān)控解決了存儲(chǔ)的無分布性，無冗余的缺點(diǎn)。IP智能監(jiān)控可以具備專有設(shè)備進(jìn)行專業(yè)的存儲(chǔ)管理，IP監(jiān)控解決方案采用專業(yè)的IP SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)，不同于傳統(tǒng)監(jiān)控采用的硬盤儲(chǔ)存。IP SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)在分布式部署、集中管理、可擴(kuò)展性、數(shù)據(jù)共享等方面擁有獨(dú)特的優(yōu)勢，使之尤其適合于大型監(jiān)控應(yīng)用。視頻信息存儲(chǔ)可采用數(shù)據(jù)塊寫入方式操作，而非傳統(tǒng)的文件式存儲(chǔ)，既減少了系統(tǒng)資源開銷，也提高了穩(wěn)定性。最后，IP智能監(jiān)控提供多種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)保護(hù)措施。如可實(shí)現(xiàn)Active-Passive模式的故障保護(hù)，主用切換到備用時(shí)，切換過程對(duì)EC、IP SAN等其它監(jiān)控設(shè)備透明。支持存儲(chǔ)資源的整機(jī)冗余保護(hù)，當(dāng)系統(tǒng)中的一臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可以手動(dòng)把數(shù)據(jù)切換到備用存儲(chǔ)設(shè)備上等。再后，IP智能監(jiān)控具備靈活高效的管理機(jī)制。提供多種自動(dòng)化的存儲(chǔ)管理機(jī)制，如可為每個(gè)前端編碼器EC制定存儲(chǔ)計(jì)劃，使之可以根據(jù)策略實(shí)現(xiàn)自動(dòng)存儲(chǔ);可制定存儲(chǔ)備份計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)備份等。

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[nextpage]　　IP監(jiān)控將一統(tǒng)江湖

　　隨著中國軌道交通建設(shè)的跨越性發(fā)展，許多城市都已經(jīng)擁有不止一條地鐵線路，多條線路的監(jiān)控平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控成為發(fā)展的必然需求。在視頻監(jiān)控上，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，如何全局調(diào)閱圖像，對(duì)出現(xiàn)的情況進(jìn)行聯(lián)合分析判斷就成為了關(guān)鍵。IP監(jiān)控在規(guī)劃之初就考慮到統(tǒng)一圖像存儲(chǔ)的管理需求，可以靈活調(diào)看各線的歷史圖像。另外，IP監(jiān)控系統(tǒng)可以很容易的實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展，通過采用開放的架構(gòu)，支持將來智能業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，例如事件報(bào)警、人數(shù)統(tǒng)計(jì)、人臉識(shí)別等應(yīng)用。這樣可以進(jìn)一步加強(qiáng)地鐵安全防范，提供地鐵公共交通安全，同時(shí)在出現(xiàn)一定情況下可以進(jìn)行控制人流，及時(shí)判斷、搜查可疑分子。

　　由此可見，視頻監(jiān)控IP化是軌道交通行業(yè)應(yīng)用發(fā)展必然，實(shí)際上，成都、杭州、蘇州等城市新建的地鐵視頻監(jiān)控系統(tǒng)，也都采用了IP監(jiān)控解決方案。例如在杭州地鐵1號(hào)線、蘇州地鐵1號(hào)線等的CCTV項(xiàng)目中，都拋棄了傳統(tǒng)的模擬矩陣，采用了iVS IP視頻監(jiān)控解決方案。該IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)支持精確到秒級(jí)的高效檢索，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，車站/控制中心都能夠即時(shí)回放1分鐘之前的事故現(xiàn)場圖像。采用了視頻流和控制流相分離的NGN架構(gòu)，視頻流直接由前端編碼器發(fā)起iSCSI流寫入到后端的IP SAN磁盤陣列，解決了傳統(tǒng)流媒體服務(wù)器的“啞鈴瓶頸”。

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　　在IP智能監(jiān)控中不能不談到智能監(jiān)控的功效。2005年7月8日，倫敦發(fā)生震地鐵爆炸案，是即“9·11”之后讓世界再次震驚。經(jīng)歷慘痛的教訓(xùn)之后，IP智能監(jiān)控已被應(yīng)用到紐約地鐵和海底隧道、倫敦地鐵、馬德里火車站和芝加哥交通樞紐。IP智能監(jiān)控系統(tǒng)具備統(tǒng)計(jì)乘客人數(shù)、定位長期逗留在車站人員為可疑人員，智能分析人員從車站進(jìn)入軌道等異常行為，并與告警聯(lián)動(dòng)及時(shí)通知管理者制止惡性事件發(fā)生等。監(jiān)控系統(tǒng)IP化和智能化絕不是技術(shù)自行提高，它是軌道交通行業(yè)安全運(yùn)營的必要實(shí)現(xiàn)。

　　智能監(jiān)控也引起了許多專家一個(gè)新的探索，是在編碼器前端內(nèi)置智能分析還是在后端服務(wù)器集中統(tǒng)一分析。編碼器前端內(nèi)置智能分析相對(duì)后端來講性能高，但是價(jià)格高、不靈活，對(duì)于新興的智能分析業(yè)務(wù)推廣使用十分不利。但是在監(jiān)控中心統(tǒng)一部署又考慮到經(jīng)過傳輸會(huì)降低智能分析的效果。經(jīng)過幾年的應(yīng)用探索，發(fā)現(xiàn)一種在軌道交通行業(yè)最佳的智能監(jiān)控應(yīng)用模式：分布式部署基于后臺(tái)處理智能分析的服務(wù)器，即編碼器無需內(nèi)置智能分析，降低成本，在車站部署智能分析服務(wù)器卻又不會(huì)受到傳輸?shù)挠绊憽?/P>

　　雖然數(shù)字監(jiān)控方興未艾，IP化監(jiān)控已經(jīng)踏起代替數(shù)字監(jiān)控的腳步，在雅典奧運(yùn)會(huì)、倫敦地鐵、都靈冬奧會(huì)等IP智能監(jiān)控項(xiàng)目中得到了大規(guī)模應(yīng)用，監(jiān)控技術(shù)的日新月異讓軌道交通對(duì)監(jiān)控的需求得以滿足，IP智能監(jiān)控系統(tǒng)將為軌道交通事業(yè)保駕護(hù)航。